Статии

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

Предназначение: Това проучване имаше за цел да проучи хипотезата, че виличната кутия O1 (FOXO1) ген rs17446614 и rs17592236 единични нуклеотидни полиморфизми (SNP) повлияха развитието на диабетна нефропатия (DN).

статия

Методи: Това проучване включва 138 пациенти с DN и 149 здрави контроли. Контролът беше съпоставен с пациентите по възраст и пол. Методът на полиморфни полиморфни полиморфни фрагменти с полимеразна верижна реакция (PCR-RFLP) е използван за откриване FOXO1 генни полиморфизми. Проведен е софтуер Haploview за анализ на неравновесието на връзката и хаплотипите на FOXO1 генни полиморфизми. Относителният риск от DN се изразява чрез коефициенти на вероятност (ORs) и 95% доверителни интервали (95% CI), след което резултатите се коригират според клиничните характеристики на изследваните субекти, използвайки логистичен регресионен анализ. Анализът на подгрупите е извършен според пола.

Резултати: Генотипът на AA на rs17446614 SNPs е значително свързан с риска от DN (P = .037, коригирано OR = 5.412, 95% CI = 1.103–26.559), особено при жени (OR = 8.700, 95% CI = 1.008–75.062, P = .021). FOXO1 rs17446614 Алел, позитивно свързан с развитието на DN (P = .027, коригирано OR = 1.680, 95% CI = 1.060–2.662), особено при жените (OR = 2.003, 95% CI = 1.070–3.749, P = .028). A-C хаплотип, образуван от FOXO1 ген rs17446614 и rs17592236 SNPs е значително свързан с повишения риск от DN (P = .011, OR = 1.850, 95% CI = 1.146–2.986).

Заключение: FOXO1 ген rs17446614 SNP и A-C хаплотипът на rs17446614 и rs17592236 полиморфизми са рискови фактори за развитието на DN.

Въведение

Диабетната нефропатия (DN) е едно от най-честите микросъдови усложнения на захарния диабет (DM). Също така е причина за терминален стадий на бъбречно заболяване (ESRD) [1, 2]. Характеристиките на DN включват главно нефротичен синдром и гломерулна склероза, причинени от микросъдови патологични промени в бъбреците. В ранния стадий той често няма симптоми. По време на напредналите стадии тези нарушения обикновено водят до протеинурия, хипертония и други симптоми. С напредването на терапевтичните методи при пациенти със СД, смъртността от тях намалява. Въпреки това, диабетът, усложнен със сърдечно-съдови заболявания и бъбречни заболявания, се превърна в основните причини за смърт и увреждане при пациенти с диабет [3, 4]. DN се среща както при диабет тип 1, така и при тип 2 (T1DM и T2DM). Патогенезата на DN обаче не е ясна. Епидемиологичните проучвания показват, че появата на DN се влияе от комбинираните действия на множество фактори [5, 6]. Сред тези фактори генетичните фактори играят решаваща роля за появата на DN и са открити много гени [7, 8].

Вилична кутия O1 (FOXO1) е член на семейството на разклонителите (FOX), което принадлежи към транскрипционни фактори. FOXO1 е широко изразена при бозайниците. При хората този протеин се кодира от FOXO1 ген, който се намира в хромозома 13q14.1. FOXO1 могат да се комбинират с промотор, като се прехвърлят в ядрото и активират транскрипционната активност на целевите гени. FOXO1 пряко или косвено медиира много биологични реакции. Скорошни изследвания установиха това FOXO1 участват в регулирането на пролиферацията и реакцията на оксидативен стрес [9-11]. В допълнение, други изследвания са установили, че FOXO1 регулира адипогенезата и метаболизма на глюкозата [12, 13]. Доказано е, че FOXO1 участва в развитието на DM чрез регулирана гликогенолиза и глюконеогенеза [14].

Анализ на модел на плъх показа това FOXO1 също е свързано с увреждане на бъбреците [15]. Постоянният DM води до много усложнения, като DN. Така че ние предположихме това FOXO1 е свързано с развитието на DN. В настоящото проучване ние избрахме два единични нуклеотидни полиморфизма (SNP) на FOXO1 ген (rs17446614 и rs17592236), за да се провери хипотезата в китайската популация Хан.

Материали и методи

Предмети на изследване

Нашето проучване беше одобрено от Комитета по етика на Третата болница на Медицинския университет в Хъбей. Всички участници получиха писмено информирано съгласие. Контролът беше съобразен със случаите по отношение на възраст и пол. Всички субекти са китайски популации хан и нямат генетична връзка.

287 пациенти с DM са диагностицирани от двама патолози в Третата болница на Медицинския университет в Хъбей според предходните критерии [16]. 138 пациенти с DN, които не са имали други усложнения, са наети като група от случаи. Пациенти с DM без никакви усложнения са били включени в контролната група. Всички пациенти нямат анамнеза за хипертония, исхемична кардиомиопатия и хронична сърдечна недостатъчност и тумори.

Вземане на проби

3 ml проба от венозна кръв бяха събрани от всеки субект след 8 h период на гладно. Пробите се поставят в антикоагулативната епруветка с EDTA 2Na. Геномната ДНК се екстрахира чрез конвенционалния метод хлороформ/изоамилов алкохол и след това се съхранява при -20 ° C за бъдеща употреба.

Метод на генотипиране на полиморфизмите на гена FOXO1

PCR праймерите на rs17446614 и rs17592236 са проектирани от софтуера Primer Premier 5.0, базиран на последователността на FOXO1 ген (Таблица 1). Последователностите на праймера са синтезирани от Sangon Biotech (Шанхай, Китай).

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Грундови последователности на FOXO1 ген rs17446614 и rs17592236 SNP.

PCR реакцията използва 25 ul система, включваща 2 μl шаблони ДНК, 1,5 µl праймерна смес, 2,5 µl 10 × буфер, 0,8 µl Taq ДНК полимераза, 2 µl dNTPs и 16,2 µl ddH2O. PCR реакционната програма е както следва, първоначална дегенерация при 94 ° С за 5 минути; след това последвано от 35 цикъла на дегенерация при 94 ° C за 55 s, отгряване при 59 ° C за 45 s, удължаване при 72 ° C за 60 s и окончателното удължаване при 72 ° C за 10 минути. PCR продуктите се усвояват чрез рестрикционен ензим и се изследват чрез 2% агарозна гел електрофореза.

Статистически анализ

Извършен е тест за равновесие на Харди-Вайнберг (HWE) за оценка на разпределението на генотипа както в случаите, така и в контролите. Методът на директно преброяване е използван за изчисляване на честотата на генотипа и алела. Неравновесието на връзката и хаплотиповете между полиморфизмите бяха проверени от софтуера Haploview. Асоциация на FOXO1 генните полиморфизми с риск от DN са представени чрез коефициенти на вероятност (ORs) с 95% доверителни интервали (95% CI). P-стойности на .05). установихме, че ИТМ (индекс на телесна маса), тютюнопушенето, продължителността на диабета и историята на хипертонията може да са факторите за влияние за развитието на ДН (P .05). SBP и DBP при пациенти с DN са били значително по-високи от тези при пациенти с DM (P Асоциация на полиморфизмите в FOXO1 риск от ген и диабетна нефропатия

Публикувано онлайн:

Таблица 2. Клиничните характеристики на субектите.

Асоциация на полиморфизмите на гена FOXO1 с риска от DN

Разпределението на FOXO1 Полиморфизмите в изследваната популация са показани на Фигура 1. Честотите на rs17446614 GG, GA и AA генотипове са били 66,67%, 27,54% и 5,80% в случаите и 76,51%, 22,15% и 1,34% в контролите, съответно (Таблица 3). Честотата на генотипа AA е значително различна между случаите и контролните групи (P = .047), което показва статистическа връзка с риска от DN (OR = 4.957, 95% CI = 1.027–23.911). FOXO1 rs17446614 Носителите на алел често се наблюдават при пациенти с DN, отколкото при пациенти с DM (P = .019). Разликата показва, че алел A може да увеличи риска от DN (OR = 1,716, 95% CI = 1,089–2,704). Освен това, коригирани според клиничните параметри на изследваните субекти, разликите все още са значителни в генотипа на АА и алела A между случая и контролните групи (АА срещу GG: P = .037, OR = 2.415, 95% CI = 1.103-26.559; A срещу G: P = .027, OR = 1.680, 95% CI = 1.060–2.662).

Публикувано онлайн:

Фигура 1. Разпределенията на FOX11 rs17446614 и rs17592236 SNP в случай и контролни групи. NS: незначително; *P Фигура 1. Разпределенията на FOX11 rs17446614 и rs17592236 SNP в случай и контролни групи. NS: незначително; *P Асоциация на полиморфизмите в FOXO1 риск от ген и диабетна нефропатия

Публикувано онлайн:

Таблица 3. Асоциация между FOXO1 генни полиморфизми с DN риск.

За полиморфизма rs17592236 честотите на генотиповете CC, CT и TT са съответно 44,20%, 42,75% и 13,04% при пациенти с DN и 45,64%, 41,61% и 12,75% при пациенти с DM. Въпреки това, всички генотипове и алели нямат отчетливи разлики между случаите и контролните групи (Таблица 3, P > .05).

В допълнение беше направен и анализ на подгрупата въз основа на пола, за да се оцени връзката между тях FOXO1 полиморфизми с DN риск. Разпределенията на FOXO1 rs17446614 и rs17592236 SNP в контролни и групи случаи според пола на индивидите са показани на Фигура 2. Резултатите от анализа, обобщени в Таблица 4, показват, че rs17446614 АА генотип (OR = 8.700, 95% CI = 1.008–75.062, P = .021) и алел (OR = 2.003, 95% CI = 1.070–3.749, P = .028) прогнозира висок риск от DN при жените. Междувременно тясната връзка не се наблюдава при мъжете (P > .05 за всички). Освен това, FOXO1 rs17592236 SNP не показва значима корелация с риска от DN нито при мъжете, нито при жените (P > .05 за всички).

Публикувано онлайн:

Фигура 2. Извършен е анализ на подгрупа въз основа на пола, за да се изследва генетичната асоциация на FOXO1 полиморфизми с DN риск. NS: незначително; *P Фигура 2. Извършен е анализ на подгрупа въз основа на пола, за да се изследва генетичната асоциация на FOXO1 полиморфизми с DN риск. NS: незначително; *P Асоциация на полиморфизмите в FOXO1 риск от ген и диабетна нефропатия

Публикувано онлайн:

Таблица 4. Генетични влияния на FOXO1 полиморфизми с риск от DN въз основа на пола на индивида.

Хаплотипен анализ на FOXO1 ген rs17446614 и rs17592236 SNPs

Установено е неравновесие на връзката между FOXO1 ген rs17446614 и rs17592236 SNPs (D ’= 1.0, r 2 = .05). Четири хаплотипа са съставени от тези два SNP. Но само три хаплотипа (G-C, G-T и A-C) са открити в настоящото проучване (Таблица 5). Сред тях честотите на G-T и A-C хаплотипите са по-високи в случаите, отколкото при контролите. Но разликата в G-T хаплотипа не е значителна (P > .05). В сравнение с хаплотипа G-C, хаплотипът A-C значително се свързва с риска от DN (P = .011, OR = 1.850, 95% CI = 1.146–2.986).

Публикувано онлайн:

Таблица 5. Анализ на хаплотипа между rs17446614 и rs17592236 SNP.

Дискусия

FOXO1 е член на O подсемейство на транскрипционни фактори на FOX. FOXO1 е елемент от сигналния път PI3K-Akt. Експресира се главно в хепатоцити, адипоцити, β клетки на панкреаса и съдови ендотелни клетки [19–22]. Дейността на FOXO1 се регулира предимно от фосфорилиране, ацетилиране, метилиране и убиквитинация. Фосфорилиране на FOXO1 се изпълнява от Akt. Кога FOXO1 е в неактивно цитозолно фосфорилирано състояние, ще стимулира пролиферацията и клетъчното оцеляване [23]. Друга функция на FOXO1 е устойчивостта на оксидативен стрес. Проучване in vitro, проведено от Ning et al. показа, че в кардиомиоцитите, FOXO1 може да предизвика автофагия срещу оксидативния стрес [11]. Освен това беше предложено това FOXO1 инхибиторите вероятно се използват като нови лекарства за затлъстяване и метаболитни нарушения [12, 24]. Инхибиции на FOXO1 ще активира PI3K-Akt пътя и след това ще регулира синтеза на гликоген и глюконеогенезата [25]. FOXO1 контролират гликометаболизма чрез посредничество в експресията на метаболитни ензими, които катализират ключови стъпки [26]. Мутация или дерегулация на FOXO1 може да доведе до патофизиологични състояния като DM [27].

DM е хроничен дисметаболитен синдром в цялото тяло. Това ще доведе до различни хронични наранявания и дисфункции на органите, като нефропатия, невропатия и ретинопатия. Микроваскуларното усложнение е една от причините за смърт и увреждане при пациенти със СД. През последните години, с подобряването на жизнения стандарт, промените в начина на живот и увеличаването на застаряващото население, честотата на ДМ нараства бързо. По този начин разпространението на DN се е увеличило. Отнема тежък резултат върху икономиката на обществото и семейството. За да се диагностицира и лекува DN в ранен стадий, е необходимо да се удостовери патогенезата на DN. Неотдавнашно проучване върху животински модел разкри, че при условия на висока глюкоза, FOXO1 може да инхибира пролиферацията на мезангиални клетки [28]. До известна степен, FOXO1 намалява нараняването на подоцитите. въпреки това, FOXO1 експресията и активността са намалени в бъбреците на диабетични плъхове [29]. Полиморфизми в FOXO1 генът може да действа като причина за тези промени.

Въпреки потвърждаването на хипотезата, в това проучване съществуват много ограничения. Първо, малкият размер на извадката ще повлияе на точността на настоящите резултати. Второ, смята се, че DN е резултат от комбинации между множество генетични и екологични фактори, но не и един фактор [30–32]. Поради това при бъдещи проучвания трябва да се имат предвид други фактори. Освен това нашите резултати могат да бъдат полезни при подбора на лица с висок риск от DN. Стратегии за превенция са необходими за тези податливи индивиди. Дали FOXO1 ген може да се използва като биомаркер за ранна диагностика на DN остава неясен. Необходими са допълнителни разследвания.

Таблица 1. Грундови последователности на FOXO1 ген rs17446614 и rs17592236 SNP.

Таблица 2. Клиничните характеристики на субектите.